运动生物化学最后复习题

绪论11955年雅科甫列夫编写出版了《运动生物化学概论》，是运动生物化学的首本专著。

运动生物化学是运动医学和运动训练学的理论基础。

第1章物质代谢与运动概述酶是具有催化功能的蛋白质。

酶具有蛋白质的所有属性．但蛋白质不都具有催化功能。

酶催化反应的特点：（1）高效性。

人体内的大多数反应，在没有酶的参与下，几乎是不能进行的。

一般酶催化反应的速度比非酶催化的反应要高108-1020倍。

（2）高度专一性。

高度专一性是指酶对底物有严格的选择性。

一种酶通常只催化一种或一类反应。

酶的高度专一性保证了体内各种物质和能量代谢按照一定顺序进行，也保证了人体在不同机能状态时的不同代谢路线。

（3）可调控性。

酶的催化功能依赖于酶的结构。

酶蛋白具有蛋白质的结构特性，酸、碱，离子浓度的改变等均可影响酶分子的空间结构，从而影响酶的催化能力。

酶的可调控性保证了人体新陈代谢的有序进行。

影响酶促反应速度的因素主要有底物浓度、酶的浓度、pH、温度、激活剂及抑制剂等。

根据溶解性质分为水溶性维生素和脂溶性维生素。

水溶性维生素包括维生素B族、烟酸和烟酰胺、泛酸、生物素、叶酸和维生素C等；脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K等。

A TP的分子结构：A TP分子是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团组成的核苷酸。

高能磷酸化合物有哪几种？A TP的生物学功能（1）生命活动的直接能源：A TP水解所释放的能量可用来供应合成代谢和其它所有需要能量的生理活动，如肌肉收缩、分泌、吸收和神经传导等。

（2）合成磷酸肌酸和其它高能磷酸化合物：当A TP 数量较多时，可以将A TP分子中一个高能磷酸键转移给肌酸，和成磷酸肌酸；此外还能合成其它高能磷酸化合物如三磷酸胞苷、三磷酸鸟苷、三磷酸尿苷等。

生物氧化指物质在线粒体内氧化生成CO2和H2O，并释放出能量的过程。

生物氧化实际上是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化--还原反应，故又称为细胞呼吸。

生物氧化中水的生成是通过呼吸链完成的。

线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按一定顺序排列，形成一个连续反应的生物氧化体系结构，称为呼吸链。

底物水平磷酸化：代谢物分子的高能磷酸基直接转移给ADP生成A TP的方式，称为底物水平磷酸化，简称为底物磷酸化。

氧化磷酸化：将代谢物脱下的氢，经呼吸链传递，最终生成水，同时伴有ADP磷酸化合成A TP的过程，称为氧化磷酸化。

第2章糖质代谢与运动自然界存在的糖质根据其结构特点，可把它分成3类：单糖的分类及分布、寡糖分类及分布和多糖。

人体空腹血糖浓度大约为4.4-6.6mmol/L，总量约为6g。

当血糖的浓度降低到约为3.3mmol/L以下时，就会引起头昏、恶心等低血糖症状。

糖的生物学功能：（1）糖可提供机体所需的能量；（2）糖在脂肪代谢中的调节作用；（3）糖具有节约蛋白质的作用；（4）糖具有促进运动性疲劳恢复的作用。

糖酵解的三个限速酶是：己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。

糖有氧氧化的过程和ATP生成数量葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解，生成CO2和H2O，同时释放出大量的能量，因此，该过程称为糖的有氧氧化。

糖的有氧氧化是人体内糖分解代谢的主要途径。

糖原→葡萄糖-l-磷酸→葡萄糖-6-磷酸；葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸，消耗1分子的A TP；果糖-6-磷酸→果糖-l,6-二磷酸，消耗1分子的A TP；甘油酸-l,3-二磷酸→甘油酸-3-磷酸，底物水平磷酸化生成2×1分子的A TP，脱下的氢以NADH+H+形式释出，生成2×3分子的A TP；烯醇丙酮酸磷酸→丙酮酸，底物水平磷酸化生成2×1分子的A TP；丙酮酸→乙酰辅酶A，脱下的氢以NADH+H+形式释出，生成2×3分子的A TP；乙酰辅酶A进入三羧酸循环：在线粒体中，乙酰辅酶A先与草酰乙酸缩合成柠檬酸，再经过一系列酶促反应，最后生成草酰乙酸；接着再重复上述过程，形成一个连续、不可逆的循环反应，消耗的是乙酰CoA，最终转化为CO2和H2O。

由于这个循环首先生成的是具有3个羧基的柠檬酸，故称为三羧酸循环或Krebs循环，又称为柠檬酸循环。

三羧酸循环主要包括8步连续的反应过程：(1)乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸；(2)柠檬酸脱水生成顺乌头酸，后者再加水，生成异柠檬酸；(3)异柠檬酸脱氢、脱羧生成α-酮戊二酸；脱下的氢以NADH+H+释出，生成2×3分子的A TP；(4)α-酮戊二酸氧化成琥珀酰CoA，脱下的氢以NADH+H+释出，生成2×3分子的A TP；(5)琥珀酸的生成：琥珀酰CoA生成琥珀酸，同时生成GTP合成2×1分子的A TP；(6)琥珀酸被氧化成延胡索酸，脱下的氢以F ADH2形式释出，生成2×2分子的A TP；(7)延胡索酸加水生成苹果酸；(8)苹果酸脱氢生成草酰乙酸：脱下的氢以NADH+H+形式释出，生成2×3分子的A TP；共生成2分子CO2和1分子H2O(共生成4分子H2O，三羧酸循环本身消耗了3分子H2O)。

1分子的糖原彻底氧化分解产生39分子的A TP；1分子的葡萄糖彻底氧化分解产生38分子的A TP。

在人体内除了由单糖合成糖原外，丙酮酸、乳酸、甘油和生糖氨基酸等非糖物质也能在肝脏中生成葡萄糖或糖原。

这种由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用。

正常生理条件下，肝脏是糖异生的主要器官。

运动后乳酸的代谢去路（1）乳酸的氧化：安静状态、亚极限强度运动时和运动后55-70%的乳酸被氧化成CO2和H2O，部位主要在骨骼肌和心肌。

（2）乳酸的糖异生：正常生理条件下，约1/5的乳酸随血液循环至肝，可经糖异生途径合成葡萄糖或肝糖原。

（3）在肝合成其他物质：运动中生成的乳酸，运动后在肝可经乙酰CoA 合成脂肪酸、胆固醇、酮体及乙酸等其他物质；也可以经转氨作用合成丙氨酸，参与体内蛋白质合成代谢。

（4）有少量的乳酸直接随汗、尿排出体外。

第3章脂代谢与运动脂质的分类：（1）单纯脂；（2）复合脂；（3）衍生脂质脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶催化水解释放出脂肪酸，并进入血液循环供给全身各组织摄取利用的过程，称为脂肪动员。

脂肪酸的分解代谢脂酰辅酶A的β-氧化脂酰CoA进入线粒体后，经历多次β-氧化作用后而逐步降解成多个乙酰CoA。

每次β-氧化作用包括脱氢、水化、再脱氢、硫解4个连续反应过程。

产生1分子2碳单位的乙酰辅酶A和1分子比原来少了2个碳原子的脂酰辅酶A。

新生成的脂酰辅酶A又可以重复经过上述4个反应反复进行，直至完全分解成乙酰辅酶A为止，由于氧化作用是在脂肪酸的β－碳原子上开始的，所以称为β－氧化过程。

(1)脱氢：FAD接受氢被还原成FADH2。

(2)水化：(3)再脱氢：NAD+接受氢被还原成NADH+H+。

(4)硫解：在某些组织如肝细胞内脂肪酸氧化并不完全，生成的乙酰CoA有一部分转变成乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。

这三种产物统称为酮体。

肝内生成的酮体超过肝外组织氧化酮体能力时，血中酮体蓄积，发生酮血症。

由于乙酰乙酸和β-羟丁酸是较强的有机酸，血中酮体蓄积，可导致体内酸碱平衡紊乱，出现代谢性酸中毒，称为酮症酸中毒。

第4章蛋自质代谢与运动蛋白质的结构氨基酸是蛋白质的基本结构单元。

大多数的蛋白质都是由20种AA组成。

一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间失水形成的酰胺键称为肽键，形成的化合物称为肽。

⑵正氮平衡：此种情况见于儿童、孕妇、病后恢复期。

⑶负氮平衡：此种情况见于消耗性疾病患者、饥饿者。

联合脱氨基作用：在转氨酶系和谷氨酸脱氢酶的联合作用下，使氨基酸脱下氨基生成相应的α-酮酸和氨的过程，称为联合脱氨基作用。

联合脱氨基=转氨基+氧化脱氨基氨基酸的去路：（1）氨基酸在体内主要合成蛋白质，也可合成多肽及其他含氮物质；（2）氨基酸通过脱氨基作用分解成酮酸和氨；（3）经脱羧基作用分解成胺和CO2。

葡萄糖-丙氨酸循环：人体在进行运动时，骨骼肌和心肌中糖的分解过程加强，生成的丙酮酸浓度逐渐增高，大部分进入线粒体后进一步氧化，部分丙酮酸被还原成乳酸，还有一部分丙酮酸经过转氨基作用生成丙氨酸随血液循环进入肝脏，经过糖异生作用生成葡萄糖，在输入到血液以维持血糖浓度的稳定。

葡萄糖-丙氨酸循环在运动中的意义：（1）丙氨酸在运动时由骨骼肌释放进入血液循环，由血液输送到肝脏，经糖异生作用生成葡萄糖，从而可以维持血糖浓度的稳定以保证运动能力。

（2）将运动肌中糖分解代谢的中间产物丙酮酸转变为丙氨酸，防止肌细胞丙酮酸浓度升高。

减少乳酸生成，保证糖分解代谢通畅，有利于延缓运动产生的疲劳。

（3）将运动肌中氨基酸的氨基以无毒的形式运输到肝脏内解毒，避免血氨过度升高，对维持运动能力有益。

（4）肌内氨基酸的-氨基转移给丙氨酸合成丙氨酸，促进氨基酸的氧化代谢。

研究表明，“镰刀细胞贫血病”是由于血红蛋白分子中，两条肽链上的2个处于正常排列顺序的谷氨酸被缬氨酸替代了，这种替代改变了血红蛋白的一级结构。

第5章运动对骨骼肌的代谢调节与能量利用氧化分解的共同规律：（1）乙酰辅酶A是三大能源物质分解代谢共同的中间产物；（2）三羧酸循环是三大能源物质分解代谢最终的共同途径；（3）三大能源物质氧化分解释放的能量均储存在A TP的高能磷酸键中。

糖酵解供能系统的调节肾上腺素对磷酸化酶转变的调节：运动时肾上腺髓质分泌肾上腺素增加，使无活性的磷酸化酶b转换成有活性的a，糖原分解速率加快。

钙离子对磷酸化酶的调节：Ca2+可直接激活磷酸化酶b激酶，促使磷酸化酶b转变成磷酸化酶a，糖酵解加强。

运动时骨骼肌的三个供能系统：磷酸原供能系统、糖酵解供能系统、有氧代谢供能系统。

运动中三大供能系统的相互关系①运动中基本不存在一种能量物质单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。

②最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统＞糖酵解系统＞糖有氧氧化＞脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。

③当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6-8s；糖酵解系统供最大强度运动30-90s，可维持2min以内；3min主要依赖有氧代谢途径。

运动时间愈长强度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。

④由于运动后A TP、CP的恢复及乳酸的清除，须依靠有氧代谢系统才能完成，因此有氧代谢供能是运动后机能恢复的基本代谢方式。

第6章运动性疲劳及恢复过程的生化特点1982年在美国波士顿第五届国际运动生化学术会议上，将运动性疲劳定义为：有机体生理过程不能持续其机能在特定水平上和/或不能维持预定的运动强度。

半时反应：运动中消耗的物质，在运动后的恢复期中，数量增加至运动前数量的一半所需要的时间称为半时反应。

运动中代谢产物，在运动后的恢复期中，数量减少到一半所需要的时间也称为半时反应。